Tendemos a pensar que nuestros dispositivos electrónicos modernos están muy eficiente de la energía de manera mecánica principales motores etc. debe ser suficiente pero no lo son. Después de todo, el (Intel i7) los microprocesadores tienen más de 1 mil millones de transistores por chip y cada transistor tiene que consumir algunos distinto de cero (y no "totalmente insignificante") de energía, después de todo, a hacer una operación y que hacen miles de millones de operaciones por segundo.
Los resortes son un muy mal de almacenamiento de energía. La energía mecánica total de un móvil puede ser calculado como $E=\int F\cdot d\ell$. Esta integral es comparable a la longitudinal de la fuerza del muelle real multiplicado por el cambio de su longitud después de que se desenrolla.
Cuando los números son sustituidos, el principal motor 2824-2 en un reloj de pulsera, sólo contiene 0.3 julios. Uno puede, básicamente, ver la energía como una amplia y llenar un volumen con resortes. La energía almacenada en estos dispositivos mecánicos será 1530 joules por litro. Se encuentra a sólo 1,5 kilojulios por litro.
Esta es pequeña en comparación con la energía almacenada en la gasolina – 35 mj por litro, que es 20.000 veces más energía concentrada de la energía en los principales motores. La energía almacenada en el mismo volumen de baterías será comparable a la de la gasolina (ya que ambos de ellos están basados en la energía química de los orbitales electrónicos), sólo un poco menor. Baterías de iones de litio tiene alrededor de 4 mj por litro, aproximadamente 9 veces menor que el de la gasolina, consulte la tabla aquí
https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_density#Energy_densities_of_common_energy_storage_materials
Baterías de iones de litio aún almacenar 3.000 veces más energía de la que la motivación principal de los mismo volumen. No debería de sorprendernos con el microscopio. El resorte principal sólo se reorganiza macroscópico de las piezas de metal que sólo utiliza relativamente pequeñas fuerzas que pueden permitirse el lujo de no hacer la primavera demasiado peligroso cuando las grietas. Por otro lado, la energía química (gasolina, iones de litio) utiliza las fuerzas mucho mayores que mantienen a los átomos juntos o separados, etc. Que la tienda de la cerca del máximo de la energía química en cada átomo o cada par de átomos adyacentes, por así decirlo.
La energía nuclear almacenado por kilogramo es de más de 1 millón de veces mayor que el de la gasolina; y es casi 1 mil millones de veces más concentrada de energía que la gasolina en la per-volumen (debido a que el uranio etc. es más denso). Aún más impactante de comparación es el uranio-vs-resorte principal de la comparación en la per-volumen: el uranio (energía nuclear), es de alrededor de 1 billón de veces la forma más concentrada de energía útil de los principales motores. (Si podemos obtener gran cantidad de antimateria y aniquilarlo en contra de la materia, tendríamos otro factor de casi 1.000 en el contenido de energía por litro de casi 1 mil billones de veces más densa en energía útil que en los principales motores – y no mejora sería posible.)
Por esas razones, los resortes son un romántico a la antigua usanza solución, pero no es práctico para los modernos dispositivos que consumen mucha más energía de lo que una fuente puede dar.
La gente común sabe algo acerca de la cantidad de energía que las baterías pueden llevar. Tienen baterías por ejemplo, en la portátil de pequeñas aspiradoras (por no hablar de los coches de Tesla) y se puede ver fácilmente que la cantidad de trabajo mecánico que la aspiradora (no digamos coche) puede realizar con las nuevas baterías sería suficiente para viento de un resorte fundamental muchas veces.
Debido a que esta pregunta es, literalmente, sobre el cálculo aproximado de la energía, la física cualitativa de los mecanismos detrás de los diferentes tipos de almacenes, y en el mismo orden de magnitud de las estimaciones (en física atómica, etc.) que una parte de nuestra física Doctorado calificar los exámenes de la universidad Rutgers estaban llenos de, estoy en desacuerdo con los usuarios, que clasificó a esta pregunta como un "off-topic pregunta en ingeniería" antes de que se cerraran.
